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金属部材の接合方法

国内特許コード P150011917
整理番号 S2013-1258-N0
掲載日 2015年4月20日
出願番号 特願2013-161047
公開番号 特開2015-030009
出願日 平成25年8月2日(2013.8.2)
公開日 平成27年2月16日(2015.2.16)
発明者
  • 小山 真司
出願人
  • 国立大学法人群馬大学
発明の名称 金属部材の接合方法
発明の概要 【課題】比較的低温で接合が可能であり、接合時の変形を抑制して、固相状態で金属同士を接合することができる金属部材の接合方法を提供する。
【解決手段】第1の金属部材と第2の金属部材を突き合わせて、加熱及び加圧すると共に、第1の金属部材と第2の金属部材との間に電流を流して、第1の金属部材と第2の金属部材を接合する工程を有して、金属部材の接合を行う。
【選択図】図2
従来技術、競合技術の概要



従来、例えば、アルミニウム同士、或いは、アルミニウムと鋼材は、580~620℃に加熱されて、ろう付により接合されていた。

ろう付による接合では、ろう材を溶融させて接合するため(580~620℃)、位置決め精度に問題があり、適用範囲にも制限がある。また、ろう付には、フッ化物を含有するフラックスが用いられており、フラックス残渣による腐食の問題や、フラックスが人体に有害であるため、撤廃が望まれている。さらに、ろう材とアルミニウム母材との間で金属間化合物(脆性的な性質)が形成され、接合部が脆化する問題点もあった。





また、金属部材の他の接合方法として、レーザ溶接、摩擦撹拌溶接、スポット溶接も行われている。

これらの溶接による接合では、溶接熱により溶接部の近傍が軟化し、ミクロ割れが発生する。また、接合部のクリアランスにより、腐食が問題となっている。

さらに、接合する部材がアルミニウムの場合は、熱伝導率が高いため、大きな電力(入熱量)を必要とする。





また、金属部材の他の接合方法として、固相接合法が知られている。

固相接合法は、母材を溶融することなく、固相状態で顕著な変形を加えずに、加熱及び加圧して接合する方法である。熱による部材へのダメージを減少させ、溶融させないことによるぬれ広がりの抑制や、精密組立接合が可能である、といった特徴を有している。





金属材料(特にアルミニウム)は、大気中に曝すと、接合阻害因子である強固な自然酸化皮膜を形成する。強度の高い接合部を得るには、接合圧力及び接合温度を高くして、酸化皮膜を機械的に破壊しなくてはならず、おのずと接合時の変形量が増加してしまう問題点がある。





そこで、例えば、銅の接合面を有機酸から成る酸化膜除去液で処理してから、固相接合を行うことが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。

産業上の利用分野



本発明は、複数の金属部材を接合する、金属部材の接合方法に係わる。

特許請求の範囲 【請求項1】
複数の金属部材を接合する方法であって、
第1の金属部材と第2の金属部材を突き合わせて、加熱及び加圧すると共に、第1の金属部材と第2の金属部材との間に電流を流して、第1の金属部材と第2の金属部材を接合する工程を有する
金属部材の接合方法。

【請求項2】
前記第2の金属部材は、前記第1の金属部材とは異なる材料からなる、請求項1に記載の金属部材の接合方法。

【請求項3】
前記第1の金属部材は、アルミニウム又はアルミニウム合金である、請求項1に記載の金属部材の接合方法。

【請求項4】
前記第1の金属部材がアルミニウムであり、前記第2の金属部材が銅であり、前記電流を前記第2の金属部材から前記第1の金属部材への向きに流す、請求項3に記載の金属部材の接合方法。

【請求項5】
前記第1の金属部材がアルミニウムであり、前記第2の金属部材がステンレス鋼であり、前記電流を前記第1の金属部材から前記第2の金属部材への向きに流す、請求項3に記載の金属部材の接合方法。

【請求項6】
前記第1の金属部材及び前記第2の金属部材が同じ材料からなる、請求項1に記載の金属部材の接合方法。

【請求項7】
前記第1の金属部材及び前記第2の金属部材が銅である、請求項6に記載の金属部材の接合方法。
国際特許分類(IPC)
Fターム
画像

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JP2013161047thum.jpg
出願権利状態 公開
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